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REUSO DE EFLUENTE INORGÂNICO NO PROCESSO DE TRATAMENTO DE ÁGUA NA

INDÚSTRIA PETROQUÍMICA

Marilia Botelho Coelho – [email protected]

Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Av. Bento Gonçalves, 9500 - Agronomia

CEP- 91501-970 / Porto Alegre - RS

Resumo: A escassez de recursos hídricos, resultado do aumento da demanda e de processos de

poluição, tornou-se preocupante nos grandes centros urbanos e industriais. A indústria brasileira,

consciente deste problema de escassez aliado ao alto custo de tratamento de efluente e possível

cobrança pelo uso e custo para tratamento de descarte da água, já está desenvolvendo projetos de

antecipação com foco na gestão da demanda e, assim, criação de outras formas potenciais de oferta

de água associadas ao reuso. Logo, é nestes aspectos que este trabalho se insere, através de um

estudo para minimização na geração de efluente líquido inorgânico em uma empresa petroquímica,

em sua unidade de utilidades, na Estação de Tratamento de Água. Logo, conforme estudo, as

correntes reaproveitadas no projeto foram: enxágue dos vasos de leito misto, enxágue dos vasos de

leito misto (condensado), lavagem dos filtros de areia e antracito, lavagem dos vasos de carvão

ativado e enxágue dos vasos de troca iônica. A lavagem dos filtros de areia não será passível de

reaproveitamento e a lavagem dos vasos de carvão ativado (condensado) continuará em análise para

certificação e encaminhamento viável desta corrente sem prejudicar a Água Clarificada (AC). Com

isso, o projeto apresentou resultados favoráveis em relação ao investimento e possibilita um retorno

de capital em 8 anos. Por fim, entende-se que este trabalho possa contribuir com novas aplicações de

pesquisas e impactos ocasionados que possam auxiliar a empresa nas questões de mercado e

ambientais, pois há outras possibilidades de reaproveitamento que se pode inserir no mesmo contexto,

podendo ser praticadas e executadas futuramente.

Palavras chaves: Água. Efluente. Reuso.

Abstract : The scarcity of water resources, the result of increased demand and the processes of

pollution, has become alarming in large urban and industrial centers. The Brazilian industry is aware

of this problem of shortage coupled with the high cost of wastewater treatment and possible charges

for the use and disposal cost for treatment of water, is already developing projects with a focus on

anticipation of demand management and thus the creation of other potential forms of water supply

associated with reuse. Therefore, it is these aspects that this paper belongs, through a study to

minimize the generation of inorganic wastewater at a petrochemical company in its drive utilities, the

Water Treatment Plant. Thus, according to a study, the currents were reused in the project: rinse

mixed bed vessel, rinse vessel mixed bed (condensed), washing of sand and anthracite filters, washing

pots and rinse activated carbon ion exchange vessels . The washing of sand filters shall not be liable

to wash pots and reuse of activated charcoal (condensate) will remain under review for certification

and forwarding this feasible without damaging the Clarified Water (AC) current. With this, the project

had favorable results with respect to investment and allows a return of capital in eight years. Finally,

it is understood that this work can contribute with new research applications and impacts arising that

would assist the company in the market and environmental issues, as there are other possibilities of

reusing it can be inserted in the same context, can be practiced and executed the future.

Keywords: Water. Effluent. Reuse.

1. INTRODUÇÃO

A água, essencial para vida em nosso planeta, é indispensável para o desenvolvimento

socioeconômico, pois é através desta que há a utilização nas atividades humanas, como na indústria

agrícola, indústrias de geração de energia, pesca e todos os processos industriais. Mesmo tendo nosso

planeta com três quartos de sua superfície coberta por água, deve-se considerar que apenas uma

parcela, referente à água doce, pode ser aproveitada nas aplicações citadas sem que sejam necessários

grandes investimentos para adequar suas características físicas, químicas e/ou biológicas aos diversos

usos. Assim, identifica-se que a disponibilidade de água é variável no tempo e no espaço, estando

relacionado com as condições climáticas de cada região, como períodos de chuvas ou estiagem,

conforme o ano sendo favorável ou não às chuvas, podendo ser afetada pelas atividades humanas, seja

pela demanda excessiva ou por problemas relacionados à sua qualidade como, poluição resultante do

lançamento de esgotos domésticos e efluentes industriais (FEDERAÇÃO DAS INDÚSTRIAS DO

ESTADO DE SÃO PAULO - FIESP, [2006]).

No Brasil, devido ao aumento dos efeitos da degradação ambiental sobre a disponibilidade dos

recursos hídricos inicia-se uma estruturação da gestão integrada de bacias hidrográficas, o que por sua

vez propicia um olhar mais crítico nos conflitos dos usos dos recursos hídricos na unidade de uma

bacia hidrográfica visando o desenvolvimento social e econômico sustentáveis.

Assim, de acordo com a Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH), lei federal nº. 9.433/1997,

que estabelece procedimentos a serem adotados na gestão das águas, e ainda institui a água como um

recurso econômico e a gestão de recursos hídricos devem ser realizados de forma integrada (BRASIL,

1997). Logo, os instrumentos legais para o gerenciamento de recursos hídricos são:

(i) os planos de recursos hídricos;

(ii) o enquadramento dos corpos de água em classes;

(iii) a outorga dos direitos de uso de recursos hídricos;

(iv) a cobrança pelo uso de recursos hídricos;

(v) a compensação aos municípios;

(vi) o sistema de informações sobre recursos hídricos (BRASIL, 1997).

Estes instrumentos devem ser empregados de forma a sistematizar o gerenciamento integrado

dos recursos hídricos, onde a bacia hidrográfica é considerada uma unidade territorial de gestão,

objetivando assim o desenvolvimento sustentável dos recursos hídricos (BRASIL, 1997).

A indústria brasileira, consciente do crescente problema de escassez aliado ao alto custo de

tratamento de efluente e possível a cobrança pelo uso de água e possível monitoramento do

lançamento de efluentes, já está desenvolvendo uma iniciativa focada na gestão da demanda e na

avaliação de outras formas potenciais de oferta de água associadas ao reuso. Logo, a definição de

reuso de água, segundo Mierzwa e Hespanhol (2005) é reaproveitar efluentes que foram tratados e que

proporcione um fim benéfico para indústrias, agricultura e águas não-potáveis. Com isso, o reuso pode

ser considerado como a utilização dos efluentes tratados nas respectivas estações ou unidades de

tratamento de água ou, ainda, o uso direto de efluentes em substituição à captação de água utilizada

atualmente. A adoção desse procedimento contribui com a redução de volume de água captado e,

consequentemente, do efluente gerado nas atividades humanas.

Portanto, este reuso está sendo uma das alternativas adotadas pelas indústrias, de forma a

aproveitar as correntes de efluentes líquidos de seus próprios processos, ou seja, reaproveitamentos de

correntes específicas internamente ao seu ciclo de tratamento assim, tendo vários benefícios, como os

ambientais e econômicos que, além de preservar o meio ambiente reduzindo o consumo de água e

trazer resultados financeiros, tem a oportunidade de gerar negócios e empregos. Através de

adequações no seu processo, como equipamentos e linhas, e reutilização de efluentes líquidos a

empresa é capaz de gerar empregabilidade para trabalhos de adequação de projeto e economia para

estar reutilizando este efluente líquido de forma a não mais ter os gastos com tratamento do mesmo

(REBOUÇAS; BRAGA JÚNIOR; TUNDISI, 2002).

Desta forma, o objetivo do presente trabalho é propor o potencial de reuso das correntes de

efluentes líquidos inorgânicos das etapas de enxágue e contra lavagem de vasos e filtros da Unidade

de Tratamento de Água na unidade de Utilidades, do Polo Petroquímico do Rio Grande do Sul, através

da caracterização físico-química das correntes de efluentes.

2. EXPERIMENTAL

2.1 Materiais

Para identificar e descrever o processo da ETA (Estação de Tratamento de Água) na Unidade

de Utilidades foi realizada uma avaliação técnica preliminar composta pela análise de documentos

referenciais do processo e pelo levantamento de campo para a identificação das correntes de efluentes

líquidos inorgânicos potenciais para reuso. As correntes avaliadas foram as seguintes:

corrente 1: Contra lavagem dos filtros atmosféricos;

corrente 2: Contra lavagem dos filtros pressurizados de areia e antracito;

corrente 3: Contra lavagem dos vasos de carvão ativado;

corrente 4: Enxágue dos vasos de resinas de troca iônica;

corrente 5: Flushing (descarte de efluente por 3min.) da osmose reversa;

corrente 6: Enxágue dos vasos de leito misto;

corrente 7: Contra lavagem dos vasos de carvão ativado/condensado;

corrente 8: Enxágue dos vasos de leito misto/condensado.

2.2 Processamento

O processo se consolidou através de comparações das amostras de Água Bruta (AB), Água

Clarificada (AC), água do tanque de abastecimento do processo de desmineralização e etapas de

contra lavagem dos filtros atmosféricos, contra lavagem dos filtros pressurizados de areia e antracito,

contra lavagem dos vasos de carvão ativado, enxágue dos vasos de resinas de troca iônica, enxágue

dos vasos de leito misto, contra lavagem dos vasos de carvão ativado/condensado e enxágue dos vasos

de leito misto/condensado. Logo, os resultados das análises físico-químicas foram comparados com

AB, AC e água do tanque de abastecimento de água desmineralizada (AD), que estão sendo estudadas

para destinação de efluentes inorgânicos. Assim, a partir dos parâmetros físico-químicos avaliados nas

AC, AB e água de envio aos vasos de leito misto será possível identificar se é viável e passível de

reaproveitamento este efluente do final do processo de tratamento de água.

Para melhor esclarecimento da qualidade da água foi realizado uma média diária referente ao

último semestre, onde podemos visualizar os parâmetros usuais e diários de AC e AB. Nestas análises

são destacados valores incomuns do período e limites, tanto superiores como inferiores, de cada

resultado.

A Figura 1 mostra o fluxograma simplificado da Estação de Tratamento de Água, identificado

as correntes de efluentes líquidos que foram avaliadas no presente estudo.

Figura 1 – Fluxograma simplificado da Estação de Tratamento de Água

Fonte: Elaborada pela autora

Os equipamentos que são focos no presente estudo são os vasos de leito misto (42V´s05) e

vasos de leito misto/condensado (42V´s07). Conforme Figura 10 se tem o desempenho destes vasos,

ou seja, o tempo de operação deles até sua entrada no processo de regeneração, onde poderá ser

reaproveitado o efluente dos mesmos. O desempenho dos mesmos é calculado em m³/h de operação e

quando se fala em campanha refere-se ao tempo de operação dos mesmos.

2.3 Caracterização

Para conseguir analisar e comparar as correntes em estudo foi necessário a realização da

caracterização físico-química destas correntes. Assim, para cada parâmetro estudado existe um método

de análise específico. A Tabela 1 apresenta os métodos de análises utilizados para a determinação de

cada parâmetro.

Tabela 1 - Definição dos métodos dos parâmetros analisados

Parâmetros analisados Unidade Método

Turbidez NTU Nefelométrico

pH (25˚C) - Potenciométrico

Condutividade µs cm -1 Potenciométrico

Alcalinidade Total mg L-1 Titulométrico

Dureza Total mg L-1 Titulométrico

Dureza Cálcio mg L-1 Titulométrico

Sílica, como SiO2 mg L-1 Titulométrico

Fonte: Elaborado pela autora

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Propriedades físico-químicas

Parâmetros comparativos

A partir dos resultados apresentados na Tabela 2, pode-se identificar os parâmetros requeridos

de operação para as águas onde foram estudadas as possibilidades de envio do efluente de reuso, que

são: AC, AB e tanque de abastecimento de AD. A AC e AB.

Tabela 2 – Parâmetros de AC, AB e água enviada para Processo de Desmineralização

Análises/Coletas AC

(n = 4)

X (dp)

AB

(n=4)

X (dp)

Tanque de Água enviada para

Processo de Desmineralização

(n=4)

X (dp)

Turbidez (NTU) <1 (0,7) 47,75 (30,3) 0,3 (0,07)

pH (25˚C) 6,7 (0,3) ¹6,8 (0,2) 7,0 (0,85)

Condutividade (us cm-1

) 165,7 (2,1) ¹110,17 (22,1) 11 (3,86)

Alcalinidade Total (mg.L-1

CaCO3) 20,5 (5,7) 21,5 (8,2) 6,0 (1,08)

Dureza Total (mg.L-1

CaCO3) 35 (7,6) 28,5 (4,1) n.d.

Dureza, Cálcio (mg.L-1

CaCO3) 22,5 (3,4) ¹15 (3,1) n.d.

Sílica (mg.L-1

SiO2) 21,3 (1,7) ¹20 (2,6) 0,5 (0,25)

Ferro Total (mg.L-1

) 0,1 (0,005) 3,0 (2,95) n.d.

Cloretos (mg.L-1

) 15,25 (1,7) 9,25 (1,7) 1,0 (0,5)

Sulfato (mg.L-1

) 17,75 (2,6) 11 (1,4) 0,6 (0,22)

Sólidos Suspensos (mg.L-1

) 0,5 (0,2) 25,4 (28,65) 0,8 (0,06)

Cloro (mg.L-1

) 17,5 (1,3) n.d. n.d.

DQO (mg.L-1

) 3,0 (0,34) 4,1 (0,65) <5 (0,98)

Legenda: n= número de amostras; X – média; dp – desvio padrão; NTU – unidade nefelométrica

X = n(4); ¹X = n(12); n.d – não detectado pelo método de análise


Os resultados apresentados na Tabela 9 referem-se aos valores médios de quatro ou de alguns

casos de 12 amostras realizadas no período de janeiro de 2011 a novembro de 2011 dos efluentes

Ferro Total mg L-1 Titulométrico

Cloretos mg L-1 Titulométrico

Sulfato mg L-1 Titulométrico Sólidos Suspensos mg L-1 Gravimétrico

Cloro mg L-1 Titulométrico

DQO mg L-1 Titulométrico

inorgânicos escolhidos para este estudo. Um dos parâmetros importantes para avaliação da viabilidade

de destino da água de reuso é a sílica, pois esta não terá um tratamento específico no tanque para onde

será desviado o efluente de reuso. Assim, quando enviado ao reaproveitamento no tanque de AC com

valor de sílica muito elevado poderá haver uma maior purga do sistema de resfriamento de água, o que

resulta em descarte de efluente inorgânico para tratamento. Já os outros parâmetros, como matéria

orgânica (DQO), turbidez, pH e alcalinidade recebem adição de produtos químicos e logo, este

efluente de reuso, irá ser tratado junto com AC, AB ou a água de abastecimento dos vasos de leito

misto. Com isso, deve-se observar o parâmetro sílica de todos os efluentes de reuso e comparar,

primeiramente, com AC, que é o principal objetivo do estudo. Em caso de incompatibilidade com AC

fazer uma análise comparativa com AB, que é a água captada e assim recebe o tratamento inicial mais

intensivo que sofre o processo inicial de adição de produtos químicos, tais como cloro, sulfato de

alumínio (isento de ferro), alcalinizante (70%cal+30%NaOH, se necessário) e polieletrólito. E no caso

do tanque de envio para os vasos de leito misto, é uma comparação sugestiva para estudos futuros, que

poderão ser aplicados e sugeridos para um projeto posterior.

Análise das correntes – Vasos de leito misto

Na Tabela 3 é apresentada a comparação da Água Clarificada (AC) e Água Bruta (AB) com

os resultados obtidos das águas de enxágues dos vasos de leito misto.

Tabela 3 – Parâmetros de AC, AB e água enviada para Processo de Desmineralização

Análises/Coletas AC AB Enxágue I -Vasos

de Leito Misto

Enxágue I -

intermediário

Enxágue II - Vasos

de Leito Misto

Turbidez (NTU) <1 47,75 1,1 1,0 0,7

pH (25˚C) 6,7 6,8 7,0 6,2 5,1


) 165,7 110,17 23,7 12,4 9

Alcalinidade Total

(mg.L-1

CaCO3)

20,5 21,5 90,4 0 0


CaCO3)

35 28,5 0,0 0 0


CaCO3)

22,5 15 0,0 0 0

Sílica (mg.L-1

SiO2) 21,3 20 0,0224 0,0104 0,0057

Ferro Total (mg.L-1

) 0,1 3,0 0,1 0 0

Cloretos (mg.L-1

) 15,25 9,25 2,4 2,2 2,1

Sulfato (mg.L-1

) 17,75 11 6,3 3,4 2,5


) 0,5 25,4 1,7 1,2 0,8

Cloro (mg.L-1

) 17,5 0 0,0 0 0

DQO (mg.L-1

) 3,0 4,1 6,0 3,4 0


Analisando os resultados obtidos e comparando com os parâmetros mínimos requeridos de

AC para o processo, podemos verificar que o efluente oriundo do Enxágue II tem especificações

melhores que a AC, pois seus resultados relevantes são inferiores ou semelhantes ao da AC. Logo este

efluente pode ser destinado diretamente para o tanque de AC para ser utilizado no processo.

Já no Enxágue I, nos primeiros minutos de enxágue, os valores de sílica, por exemplo, ficam

bem acima dos parâmetros de AC. Assim, o ideal não seria destinar este efluente, inicialmente, para o

tanque de AC. Neste caso, o ideal, seria enxaguar o vaso por 20 minutos, descartando este efluente

para o tanque de chegada de AB, que sofre o processo inicial de adição de produtos tais como cloro,

sulfato de alumínio (isento de ferro), alcalinizante (70%cal+30%NaOH, se necessário) e polieletrólito.

Assim quando houver a diminuição dos valores de sílica e alcalinidade, pode-se destinar este efluente

para o tanque de AC. Isto pode ser explicado pelos resultados do enxágue I intermediário que

apresenta valores mais baixos de sílica e alcalinidade do que o enxágue I.

O incremento da alcalinidade, no caso dos resultados do enxágue I, deve-se a quantidade de

NaOH que foi adicionada na etapa anterior da regeneração. Outro fator relevante à alcalinidade alta

pode estar relacionado ao cálcio que pode se dissolver no processo de enxágue elevando o teor de

alcalinidade. Assim, depois de alguns minutos de enxágue (previsto 20 minutos) os resíduos de NaOH

e cal que ainda permanecem na água podem ser descartados no processo de enxágue. Analisando o pH

pode-se verificar que os resultados são relevantes, pois se enquadram dentro dos parâmetros mínimos

requeridos, tanto no enxágue I quanto no enxágue II. O fato de o pH estar mais elevado no enxágue I

está relacionado com a adição de NaOH que está sendo diluída na água do enxágue.

Análise das correntes – Vasos de leito misto com condensado

Na Tabela 4 encontra-se a comparação de análises entre AC e AB e enxágues dos vasos de leito misto

que recebem condensados do processo das demais unidades da empresa.

Tabela 4 – Comparação de resultados – AC/AB x Enxágue de vasos de leito misto (condensado)

Análises/Coletas AC AB Enxágue I -

Vasos de Leito

Misto

Enxágue II -

Vasos de Leito

Misto

Turbidez (NTU) <1 47,75 0 1,2

pH (25˚C) 6,7 6,8 6 4,7


) 165,7 110,17 97 17

Alcalinidade Total

(mg.L-1

CaCO3)

20,5 21,5 0,0

0


CaCO3) 35 28,5 0,0 0


CaCO3) 22,5 15 0,0 0

Sílica (mg.L-1

SiO2) 21,3 20 0,052 0,0267

Ferro Total (mg.L-1

) 0,1 3,0 12,8 0,1

Cloretos (mg.L-1

) 15,25 9,25 3,1 12,5

Sulfato (mg.L-1

) 17,75 11 0,2 1,1


) 0,5 25,4 0,4 36,8

Cloro (mg.L-1

) 17,5 0 0,0 0

DQO (mg.L-1

) 3,0 4,1 6


Analisando os resultados obtidos podemos observar que, neste caso, o Enxágue I e Enxágue II podem

ser destinados ao tanque de AC, pois os resultados encontram-se conforme os parâmetros requeridos

para esta. O que devemos observar é que o condensado, recebido nestes vasos, pode ser passível de

contaminações com hidrocarbonetos, pois este condensado é proveniente do processo da indústria.

Assim, em caso de destiná-lo ao tanque de AC, este pode sofrer contaminação ocasionando, até

mesmo, a parada operacional da empresa, pois este hidrocarboneto só será identificado quando o

condensado já estiver contaminado. Assim, o projeto prevê um medidor de hidrocarbonetos na entrada

destes vasos para análise antecipado e identificação destes hidrocarbonetos. Logo, pode-se identificar

qualquer contaminação proveniente do processo e que possa afetar as operações da ETA.

Análise das correntes – Filtros de areia

Na Tabela 5 pode-se verificar a comparação de análises entre AC e AB com as análises resultantes das

lavagens dos filtros de areia e antracito. Esta água é uma água filtrada que deriva dos filtros de areia

(faz a remoção de matéria orgânica mais pesada).

Tabela 5 – Comparação de resultados – AC/AB x Lavagem dos filtros de areia e antracito

Análises/Coletas AC AB Filtros de areia e

antracito - Lavagem

Turbidez (NTU) <1 47,75 1,5

pH (25˚C) 6,7 6,8 6,2


) 165,7 110,17 108

Alcalinidade Total

(mg.L-1

CaCO3)

20,5 21,5 4,0


CaCO3) 35 28,5 32


CaCO3) 22,5 15 17

Sílica (mg.L-1

SiO2) 21,3 20 26,5

Ferro Total (mg.L-1

) 0,1 3,0 0,2

Cloretos (mg.L-1

) 15,25 9,25 4,2

Sulfato (mg.L-1

) 17,75 11 20,2


) 0,5 25,4 0

Cloro (mg.L-1

) 17,5 n.d. n.d.

DQO (mg.L-1

) 3,0 4,1 8

n.d – não detectado pelo método de análise Fonte: Elaborado pela autora

Nesta análise comparativa pode-se ressaltar o resultado do pH, pois é este fator que irá influenciar

diretamente na AC, ou seja, alterando significativamente este valor teremos a adição, em maior

quantidade, de produtos químicos o que acarretaria em um maior custo. A sílica, neste caso, em

proporção ao tamanho do tanque de água clarificada, irá se diluir e não irá alterar as condições da AC.

Atualmente, este efluente é destinado a canaletas do sistema pluvial, ou seja, sistema de água de

chuva, e isto comprova a boa qualidade deste efluente. Esta água do sistema pluvial é diretamente

enviada para bacias do parque ecológico da empresa.

Análise das correntes – Vasos de carvão ativado

Na Tabela 6 obtêm-se a comparação de análises entre AC e AB com as análises resultantes das

lavagens dos vasos de carvão ativado, que ficam logo após os filtros de areia e antracito.

Tabela 1 – Comparação de resultados – AC/AB x Lavagem dos vasos de carvão ativado

Análises/Coletas AC AB Vasos de carvão

ativado - Lavagem


pH (25˚C) 6,7 6,8 4,8


) 165,7 110,17 137,5


CaCO3) 20,5 21,5 60,8


CaCO3) 35 28,5 30,3


CaCO3) 22,5 15 15,1

Sílica (mg.L-1

SiO2) 21,3 20 13,1

Ferro Total (mg.L-1

) 0,1 3,0 0,1

Cloretos (mg.L-1

) 15,25 9,25 2,1

Sulfato (mg.L-1

) 17,75 11 7,4


) 0,5 25,4 1,4

Cloro (mg.L-1

) 17,5 n.d. n.d.

DQO (mg.L-1

) 3,0 4,1 8,0


Assim, este efluente tem possibilidades de ser enviado ao tanque de AC, pois seu pH é baixo,

em relação ao pH da AC e sua sílica não causará nenhuma alteração ao processo e qualidade da água.

Quanto ao resultado de DQO mais elevado na corrente avaliada do que na AC, isto pode ser resolvido

pela adição de cloro que é adicionado no sistema de AC, para tratamento da água, esta matéria

orgânica tende a diminuir e se diluir com a água total do tanque de AC.

Análise das correntes – Vasos de troca iônica

Na Tabela 7 pode-se observar a comparação dos resultados entre AC e AB com as análises

realizadas nos três vasos de troca iônica. Estes vasos não operam continuamente, ou seja, operam

quando tem-se um consumo maior de AD e quando os vasos de leito misto não atendem a demanda de

água para uso. Assim, os vasos são colocados em operação até que o valor da sílica atinja, no máximo

0,3 mg.L-1 e, ultrapassado este limite, este vaso sai de operação e entra no processo de regeneração

que é o momento em que será gerado o efluente de reaproveitamento.

Tabela 7 – Comparação de resultados – AC/AB x Enxágue dos vasos de resina de troca iônica

Análises/Coletas AC AB Primeiro vaso

de troca iônica

- Enxágue

Segundo vaso de

troca iônica

Enxágue

Terceiro vaso de

troca iônica –

Enxágue

Turbidez (NTU) <1 47,75 0,6 1,7 1,3

pH (25˚C) 6,7 6,8 2,9 11,5 9,7


) 165,7 110,17 565 466 362

Alcalinidade Total

(mg.L-1

CaCO3)

20,5 21,5 n.d. n.d. 2,0


CaCO3) 35 28,5 n.d. n.d. 0,0


CaCO3) 22,5 15 n.d. n.d. 0,0

Sílica (mg.L-1

SiO2) 21,3 20 1,64 1,4 0,85

Ferro Total (mg.L-1

) 0,1 3,0 0,1 N.d. 0,3

Cloretos (mg.L-1

) 15,25 9,25 7,3 7,3 2,6

Sulfato (mg.L-1

) 17,75 11 40,9 8,4 0,9


) 0,5 25,4 0,4 0,4 2,0

Cloro (mg.L-1

) 17,5 n.d. n.d. n.d. n.d.

DQO (mg.L-1

) 3,0 4,1 <5 <5 n.d.

Conforme os resultados da Tabela 14, pode-se observar que o pH no primeiro vaso é baixo.

Isto acontece devido a esta etapa da regeneração remover o excesso de ácido derivado da injeção de

químicos, onde é injetado ácido e soda na resina do vaso e o excesso, desta injeção, acaba saindo no

enxágue.

O mesmo ocorre no segundo e terceiro vaso, porém de forma inversa, onde os valores de pH

estão mais elevados. Neste caso há a remoção do excesso de soda derivado da etapa de contra fluxo

deste processo de regeneração. Os resultados de pH dos vasos de enxágues das resinas de troca iônica

não irão interferir nas especificações da AC, pois esta água será inventariada e assim, diluída com a

AC no tanque. O mesmo ocorre com a condutividade, uma vez que este parâmetro não causa impactos

ao processo, pois será diluída a água total no tanque de AC.

Análise das correntes – Vasos de carvão ativado

Na Tabela 8 tem-se os vasos de carvão ativado que recebem condensado do processo,

derivados de permutadores comparados com a água clarificada e água bruta.

Tabela 8 – Comparação de resultados – AC/AB x Lavagem dos vasos de carvão ativado/condensado.

Análises/Coletas AC AB Vasos de carvão

ativado/condensado - Lavagem


pH (25˚C) 6,7 6,8 5,8


) 165,7 110,17 21


CaCO3) 20,5 21,5 n.d.


CaCO3) 35 28,5 n.d.


CaCO3) 22,5 15 n.d.

Sílica (mg.L-1

SiO2) 21,3 20 16,0

Ferro Total (mg.L-1

) 0,1 3,0 n.d.

Cloretos (mg.L-1

) 15,25 9,25 1,0

Sulfato (mg.L-1

) 17,75 11 n.d.


) 0,5 25,4 0,8

Cloro (mg.L-1

) 17,5 n.d. n.d.

DQO (mg.L-1

) 3,0 4,1 7


O efluente destes vasos pode ser desviado para o tanque de AC, pois seus parâmetros

encontram-se dentro das especificações de AC. Porém estes vasos, como recebem condensado do

processo deverá ser instalado um analisador em linha para identificar a presença de hidrocarbonetos

provenientes dos condensados do processo. As lavagens iniciais, ou seja, cerca de 15 minutos iniciais,

podem conter alto teor de ferro e assim, pode prejudicar o uso na Logo, este vaso está incluso no

projeto, porém deverá ser realizado um estudo mais detalhado das suas especificações físico-químicas

e também um monitoramento em linha desta corrente. Neste caso, o que pode ser proposto é o descarte

para tratamento no SITEL dos primeiros 15 minutos de lavagem e depois, de acordo com as

especificações, aproveitá-lo como efluente de reuso.

Análise das correntes – Filtros de areia

A Tabela 9 apresenta os resultados amostrados dos filtros de areia. Estes filtros contém uma

camada suporte que retêm pedriscos de granulometria entre 3x4mm e uma camada filtrante que retêm

resíduos com granulometria de 0,95mm.

Logo, neste caso, não seria possível o desvio para AC, pois apresenta elevado número de

matéria orgânica, cloretos e sólidos suspensos. O mais correto, para este efluente, seria o desvio para

AB, pois mesmo tendo elevados indicies de matéria orgânica e sólidos suspensos será nesta etapa

(entrada de água bruta no processo) que ocorre todo o tratamento da água de captação (AB). Porém, os

custos com tratamento seriam maiores, pois este efluente exigiria uma dosagem de químicos maior

para flocular e retirar a quantidade de matéria orgânica. Assim, foi possível identificar que este

efluente é inviável ser aproveitado como água de reuso, pois teríamos um custo maior de tratamento

desta água.

Tabela 9 – Comparação de resultados – AC/AB x Lavagem dos filtros de areia

Análises/Coletas AC AB Filtro de areia

– Lavagem

Filtro de areia -

Enxágue

Turbidez (NTU) <1 47,75 5 3

pH (25˚C) 6,7 6,8 6,3 6,3


) 165,7 110,17 111 97


CaCO3) 20,5 21,5 18,1 10,1


CaCO3) 35 28,5 80,6 38,3


CaCO3) 22,5 15 20,2 16,1

Sílica (mg.L-1

SiO2) 21,3 20 9,4 10,4

Ferro Total (mg.L-1

) 0,1 3,0 27,7 11,1

Cloretos (mg.L-1

) 15,25 9,25 25,0 13,0

Sulfato (mg.L-1

) 17,75 11 0 0


) 0,5 25,4 446,4 0,8

Cloro (mg.L-1

) 17,5 n.d. 0,2 0,2

DQO (mg.L-1

) 3,0 4,1 2375 360

n.d – não detectado pelo método de análise


4. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Assim, conforme análises comparativas das Tabelas 4 a 9 podemos resumir que, conforme

análises e estudos, os efluentes gerados pela contra lavagem dos filtros de areia (42FL05) e vasos de

carvão (42V01 e 42/142V06) e pela etapa de enxágue dos vasos de resinas de troca iônica (42V02,

42V03, 42V04, 42V05 e 42/142V07) geram efluentes com propriedades semelhantes à água

clarificada produzida na própria ETA. Dessa forma, torna-se possível o reuso desses efluentes através

de um novo tanque capaz de coletar estas correntes e transferi-las ao tanque de água clarificada. O

Quadro 1 identifica quais as correntes que serão aproveitadas, as que serão realizadas um estudo mais

aprofundado e as que não são inviáveis para reaproveitamento.

Quadro 1 - Resumo das correntes de reaproveitamento.

O método de estudo de caso empregado possibilitou a identificação de correntes, dentro do

processo, que poderiam ser aproveitadas para minimizar custos e reduzir consumo de água. Esta etapa

permitiu, através dos resultados obtidos, a classificação das correntes de efluentes potenciais, o custo

que cada uma delas gera para a empresa e seu respectivo impacto quando reaproveitada dentro do

processo. Logo, as correntes reaproveitadas no projeto foram: enxágue dos vasos de leito misto,

enxágue dos vasos de leito misto (condensado), lavagem dos filtros de areia e antracito, lavagem dos

vasos de carvão ativado e enxágue dos vasos de troca iônica. A lavagem dos filtros de areia não será

passível de reaproveitamento e a lavagem dos vasos de carvão ativado (condensado) continuará em

análise para certificação e encaminhamento viável desta corrente sem prejudicar a AC.

Assim, puderam-se identificar valores de geração e contabilizá-los para análise de viabilidade

econômica através de um fluxo de caixa que apresentou valores sustentáveis a empresa para

investimento deste projeto. Ficou claro que a implantação deste projeto seria algo que a empresa

deveria praticar, não somente pela melhoria tecnológica e sustentável, mas pela redução de custos

gerados, obtendo uma maior flexibilidade interna do processo.Por fim, entende-se que este trabalho

possa contribuir com novas aplicações de pesquisas que possam auxiliar a empresa nas questões de

mercado e ambientais, pois há outras possibilidades de reaproveitamento que se pode inserir no

mesmo contexto, podendo ser praticadas e executadas futuramente.

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